CN116723689B - 一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面及圆形波导 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面及圆形波导，其中圆环形能量选择表面包括：外边缘为圆形的介质基板（1），设置在所述介质基板（1）一侧的电磁感应结构层（2）；所述电磁感应结构层（2）包括：金属圆环（21）和布置在所述金属圆环（21）与所述介质基板（1）外边缘之间的环形网状结构（22）；所述环形网状结构（22）的内环边与所述金属圆环（21）相导通；所述环形网状结构（22）的外环边与所述介质基板（1）的外边缘相齐平的设置，用于与圆形波导的内壁相导通；所述环形网状结构（22）包括：规则阵列的多个十字金属贴片（221），用于连接所述十字金属贴片的相变材料填充段（222）。

Description

一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面及圆形波导

技术领域

本发明涉及强电磁脉冲防护领域，尤其涉及一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面及圆形波导。

背景技术

强电磁脉冲是一种高能量的脉冲电磁场，根据其脉冲源的类型可分为自然电磁脉冲和人工电磁脉冲两类。这些电磁脉冲具有其峰值场强高，脉冲前沿短、不受气候影响等特点，可以通过多种途径耦合进入电子系统，对系统的正常工作造成不同程度的影响。

电磁脉冲的耦合途径主要分为“前门”耦合和“后门”耦合两类。“前门”耦合是通过射频天线前端耦合进入天线的接收链路中，继而进入到接收机的敏感部件中对接收机造成影响。“后门”耦合则是通过电子系统的屏蔽壳体上的孔缝等结构的泄露使电磁脉冲场进入设备内部，或者在设备之间的互连线缆上感应出大电流继而沿线缆进入设备内部。

波导作为雷达接收机前端最常用的传输线，具有功率容量高、传输损耗小等特点。目前常用的波导限幅器有等离子体限幅器，其耐受功率大，但是加工和制备较为复杂和困难，而且具有较长的恢复时间，在面对当前脉冲串式的HPM攻击时往往难以达到要求。

近年来，能量选择表面作为一种新型的前门防护措施受到了众多学者的广泛关注和研究。

例如，中国专利申请CN101754668B公开了一种电磁能量选择表面装置，提出了一种针对“前门”的自适应强电磁防护装置—能量选择表面，该装置实现了对于L频段下的防护。其工作原理为当低功率的电磁波入射时，二极管两端感应电压低，ESS为周期排布的十字形结构，电磁波自由通过。高功率的电磁波入射时，二极管两端感应电压达到二级管导通电压，ESS为完整十字网，对电磁波进行屏蔽。由于能量选择表面可以在不影响需防护的电子设备正常工作的前提下对场强较大的电磁波进行防护，其提出和设计对于强电磁脉冲的防护具有重要意义。

此外，能量选择表面具有的设计灵活、启动速度快、恢复时间短等优点为其在波导中的强电磁脉冲防护提供了一定的潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面及圆形波导，用于解决传统波导限幅器中存在的加工、制备较为复杂，恢复时间较长等的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面，包括：外边缘为圆形的介质基板，设置在所述介质基板一侧的电磁感应结构层；

所述电磁感应结构层包括：金属圆环和布置在所述金属圆环与所述介质基板外边缘之间的环形网状结构；

所述环形网状结构的内环边与所述金属圆环相导通；

所述环形网状结构的外环边与所述介质基板的外边缘相齐平的设置，用于与圆形波导的内壁相导通；

所述环形网状结构包括：规则阵列的多个十字金属贴片，用于连接所述十字金属贴片的相变材料填充段。

根据本发明的一个方面，所述金属圆环与所述介质基板同轴的设置。

根据本发明的一个方面，所述十字金属贴片呈矩形阵列的设置，且相邻的所述十字金属贴片采用所述相变材料填充段相连接。

根据本发明的一个方面，处于所述环形网状结构内环边的所述十字金属贴片和所述相变材料填充段分别与所述金属圆环相连接；其中，处在所述环形网状结构内环边的所述十字金属贴片和所述相变材料填充段基于所述金属圆环外边缘的形状进行匹配的切除设置；

处于所述环形网状结构外环边的所述十字金属贴片和所述相变材料填充段分别与所述圆形波导的内壁相连接；其中，处在所述环形网状结构外环边的所述十字金属贴片和所述相变材料填充段基于所述介质基板外边缘的形状进行匹配的切除设置。

根据本发明的一个方面，处于所述环形网状结构内环边和处于所述环形网状结构外环边的所述十字金属贴片采用导电胶与所述金属圆环和所述圆形波导的内壁粘接；

所述介质基板、所述金属圆环和所述圆形波导的内壁采用介电粘贴剂粘连；

处于所述环形网状结构内环边和处于所述环形网状结构外环边的所述相变材料填充段采用介电粘贴剂与所述金属圆环和所述圆形波导的内壁粘接。

根据本发明的一个方面，所述导电胶的粘接厚度为0.1~0.3mm，粘度为1800~2000cps，体积电阻率为9×10^-3Ω•cm；

所述介电粘贴剂的粘接厚度为0.1~0.3mm，粘度为1800~2000cps。

根据本发明的一个方面，所述十字金属贴片长度为4mm，宽度为4mm；

所述十字金属贴片具有四个相互垂直设置的连接臂，且所述连接臂的宽度为0.5mm。

根据本发明的一个方面，所述金属圆环的内径d满足：60mm≥d≥20mm，径向宽度为：1mm。

根据本发明的一个方面，所述相变材料填充段的长度为1mm；

所述相变材料填充段采用二氧化钒填充段，其介质态时的介电常数为9，金属态时电导率为50s/m。

为实现上述发明目的，本发明提供一种采用前述的应用于圆形波导的圆环形能量选择表面的圆形波导，包括：圆形波导主体，设置在所述圆形波导主体内的圆环形能量选择表面；

所述圆形波导主体其可在1.45至1.55GHz的范围内传输TM₀₁模式以及TE₁₁模式；

所述圆环形能量选择表面包括：外边缘为圆形的介质基板，设置在所述介质基板一侧的电磁感应结构层；

所述电磁感应结构层包括：金属圆环和布置在所述金属圆环与所述介质基板外边缘之间的环形网状结构；

所述环形网状结构的内环边与所述金属圆环相导通；

所述环形网状结构的外环边与所述圆形波导主体的内壁相导通。

根据本发明的一种方案，本发明根据圆形波导中不同模式的截止波长不同，通过设计圆环形能量选择表面，当低功率的电磁波传输时，圆环形能量选择表面不工作，从而使得TM₀₁和TE₁₁模式的电磁波可以自由通过，而当高功率的电磁波传输时，圆环形能量选择表面工作，从而等效降低了波导的直径，使得TE₁₁与TM₀₁模式的电磁波截止，从而获得针对圆波导中不同模式的强电磁信号的防护作用。相较于现有技术而言，该发明使用了圆环形ESS而非完整的圆形ESS，在降低了相变器件的使用量的基础上仍然具有较好的对于TE₁₁和TM₀₁的防护效果。

根据本发明的一种方案，本发明针对传统波导限幅器中存在的加工、制备较为复杂，恢复时间较长等问题，将能量选择表面与圆形波导相结合，有效降低了传统圆形波导限幅器加工、制备复杂且恢复时间长的弊端。此外，本发明的能量选择表面通过使用二氧化钒填充端替代了PIN二极管作为相变器件，进一步加快了能量选择表面的响应速度。

根据本发明的一种方案，相变材料填充段采用二氧化钒填充段，其介质态时的介电常数为9，金属态时电导率为50s/m。其具有在高功率电磁波照射下相变的特性，相变场强为38.4kV/m，使得能量选择表面等效金属形状在离散的十字形贴片与连通的十字网之间进行变化，从而使得能量选择表面可以根据传输电磁波功率的高低，自动的在透波-屏蔽两种状态之间切换。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的圆环形能量选择表面的结构图；

图2是示意性表示图1中A位置的放大图；

图3是示意性表示图1中B位置的放大图；

图4是示意性表示图1中C位置的放大图；

图5是示意性表示根据本发明的一种实施方式的十字金属贴片和相变材料段的组合结构图；

图6是示意性表示根据本发明的一种实施方式的圆环形能量选择表面的金属圆环的内径为20mm时的传输系数的仿真结果图；

图7是示意性表示根据本发明的一种实施方式的圆环形能量选择表面的金属圆环的内径为40mm时的传输系数的仿真结果图；

图8是示意性表示根据本发明的一种实施方式的圆环形能量选择表面的金属圆环的内径为60mm时的传输系数的仿真结果图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

结合图1、图2、图3、图4和图5所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面，包括：外边缘为圆形的介质基板1，设置在介质基板1一侧的电磁感应结构层2。在本实施方式中，电磁感应结构层2包括：金属圆环21和布置在金属圆环21与介质基板1外边缘之间的环形网状结构22；其中，环形网状结构22的内环边与金属圆环21相导通；环形网状结构22的外环边与介质基板1的外边缘相齐平的设置，用于与圆形波导的内壁相导通。在本实施方式中，环形网状结构22包括：规则阵列的多个十字金属贴片221，用于连接十字金属贴片的相变材料填充段222。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，金属圆环21与介质基板1同轴的设置。

结合图1、图2、图3、图4和图5所示，根据本发明的一种实施方式，十字金属贴片221呈矩形阵列的设置，且相邻的十字金属贴片221采用相变材料填充段222相连接。

结合图1、图2、图3、图4和图5所示，根据本发明的一种实施方式，处于环形网状结构22内环边的十字金属贴片221和相变材料填充段222分别与金属圆环21相连接；处于环形网状结构22外环边的十字金属贴片221和相变材料填充段222分别与圆形波导的内壁相连接。在本实施方式中，由于十字金属贴片221呈矩形整列的，进而在构成环形结构时，为实现与金属圆环21的匹配，处于内环边的十字金属贴片221则根据与金属圆环21相接触的位置（如金属圆环21外边缘、内边缘或外边缘与内边缘之间）对十字金属贴片221进行相应的切除，以使其能够与金属圆环21的边缘相适配的对接或与金属圆环21内外边缘之间的环状部分叠放设置。同样的，由于十字金属贴片221呈矩形阵列，则用于连接十字金属贴片221的相变材料填充段222也实现了规则排列，进而会出现部分相变材料填充段222处在内环边上，这样则根据与金属圆环21边缘相接触的位置（如金属圆环21外边缘、内边缘或外边缘与内边缘之间）相应的对相变材料填充段222进行选择性的去除，实现与金属圆环21外边缘的匹配连接堆积或与金属圆环21内外边缘之间的环状部分叠放设置。

结合图1、图2、图3、图4和图5所示，根据本发明的一种实施方式，处于环形网状结构22外环边的十字金属贴片221和相变材料填充段222分别用于与圆形波导的内壁相连接，相应的介质基板1的外边缘则设置成与圆形波导内壁形状相一致的圆形，进而处于环形网状结构22外环边的十字金属贴片221和相变材料填充段222分别与介质基板1的外边缘相齐平的设置，可方便与波导内壁实现连接。当然，在另一种实施方式中，还可将处于环形网状结构22外环边的十字金属贴片221和相变材料填充段222的部分弯折设置，以使其沿介质基板1的侧面延伸，以进一步方便与圆形波导的内壁相连接。

在本实施方式中，由于十字金属贴片221呈矩形整列的，进而在构成环形结构时，为实现与波导内壁的匹配，处于外环边的十字金属贴片221则根据介质基板1的外边缘（或与波导内壁相接触的位置）对十字金属贴片221进行相应的切除，以使其能够与波导内壁相适配的对接。在另一种实施方式中，则可将十字金属贴片221弯折的设置以使其相对外边缘突出的部分贴靠在介质基板1的侧面上，进而可以更加方便的实现与波导内壁适配对接。

同样的，由于十字金属贴片221呈矩形阵列，则用于连接十字金属贴片221的相变材料填充段222也实现了规则排列，进而会出现部分相变材料填充段222处在外环边上，这样则根据介质基板1的外边缘（或与波导内壁相接触的位置）相应的对相变材料填充段222进行选择性的去除，实现与波导内壁的匹配对接。对接。在另一种实施方式中，则可将处于外边缘的相变材料填充段222沿介质基板1的侧面延伸设置，进而可以更加方便的实现与波导内壁适配对接。

结合图1、图2、图3和图4所示，根据本发明的一种实施方式，处于环形网状结构22内环边和处于环形网状结构22外环边的十字金属贴片221采用导电胶与金属圆环21和圆形波导的内壁粘接。在本实施方式中，若十字金属贴片221采用对接方式与金属圆环21和圆形波导的内壁连接时，导电胶可设置在对接位置之间，也可以采用涂覆的方式在对接位置的一侧设置以实现对对接缝隙的连接覆盖。若十字金属贴片221采用叠放的方式与金属圆环21和圆形波导相连接时，则导电胶则设置在叠放的位置之间。

在本实施方式中，介质基板1与金属圆环21和圆形波导的内壁采用介电粘贴剂粘连；

在本实施方式中，处于环形网状结构22内环边和处于环形网状结构22外环边的相变材料填充段222采用介电粘贴剂与金属圆环21和圆形波导的内壁粘接。在本实施方式中，在本实施方式中，若相变材料填充段222采用对接方式与金属圆环21和圆形波导的内壁连接时，介电粘贴剂可设置在对接位置之间，也可以采用涂覆的方式在对接位置的一侧设置以实现对对接缝隙的连接覆盖。若相变材料填充段222采用叠放的方式与金属圆环21和圆形波导相连接时，则导电胶则设置在叠放的位置之间。

结合图1、图2、图3和图4所示，根据本发明的一种实施方式，导电胶的粘接厚度为0.1~0.3mm，粘度为1800~2000cps，体积电阻率为9×10^-3Ω•cm；介电粘贴剂的粘接厚度为0.1~0.3mm，粘度为1800~2000cps。

通过采用上述粘接剂和粘连厚度的设置，有效保证了所连接位置的紧密，以及有效保证了能量选择表面的优良屏蔽效能。

如图5所示，根据本发明的一种实施方式，十字金属贴片221长度为4mm，宽度为4mm。在本实施方式中，十字金属贴片221具有四个相互垂直设置的连接臂，且连接臂的宽度为0.5mm。通过上述设置，使得十字金属贴片221在该尺寸设置下，圆环形能量选择表面可以在能量选择表面未启动时的透波性能以及启动时的防护性能之间取得平衡。如果长和/或宽的尺寸减少，那么在能量选择表面启动时的防护性能会下降，而如果长和/或宽的尺寸增加，那么在能量选择表面未动时的透波性能下降。

如图5所示，根据本发明的一种实施方式，相变材料填充段222的长度为1mm，其宽度与十字金属贴片221的连接臂的宽度相一致的设置。通过上述设置，相变材料填充段222设置在该尺寸设置下，圆环形能量选择表面可以在能量选择表面未启动时的透波性能以及启动时的防护性能之间取得平衡。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，金属圆环21的内径d满足：60mm≥d≥20mm，径向宽度为：1mm。在本实施方式中，金属圆环21内径d可根据需要在上述范围内确定。

结合图2和图5所示，根据本发明的一种实施方式，相变材料填充段222采用二氧化钒填充段，其介质态时的介电常数为9，金属态时电导率为50s/m。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明提供了一种采用前述的应用于圆形波导的圆环形能量选择表面的圆形波导，包括：圆形波导主体a，设置在圆形波导主体a内的圆环形能量选择表面b。在本实施方式中，圆形波导主体a的内径为160mm且厚度为1mm，其可在1.45至1.55GHz的范围内传输TM₀₁模式以及TE₁₁模式；在本实施方式中，圆环形能量选择表面b包括：外边缘为圆形的介质基板1，设置在介质基板1一侧的电磁感应结构层2；其中，电磁感应结构层2包括：金属圆环21和布置在金属圆环21与介质基板1外边缘之间的环形网状结构22。在本实施方式中，环形网状结构22的内环边与金属圆环21相导通；环形网状结构22的外环边与圆形波导主体a的内壁相导通。需要注意的是，电磁感应结构层2的外径尺寸基于圆形波导主体a的内径所确定，电磁感应结构层2的外径尺寸要小于圆形波导主体a的内径以方便相互之间的粘接连接。当然，圆形波导主体a的内径还可设置为其他尺寸，可根据实际需要进行相应的设置。

根据本发明，利用了在圆形波导中，不同模式的截止波长不同，通过设计圆环形能量选择表面，在高功率下十字金属贴片221周围的二氧化钒由介质态变为金属态，圆环形能量选择表面等效为一圆环形金属网，从而将波导的直径降低，利用圆波导中不同模式的截止波长不同的特性，获得针对圆波导中不同模式的强电磁信号的防护作用。

根据本发明，由十字形金属贴片感应空间中的电磁信号强度来控制二氧化钒介质态/金属态的转换，从而使得整个能量选择表面的工作状态发生变化。

根据本发明，当圆形波导中传输的电磁信号的强度较小时，二氧化钒为一具有较低电导率的介质材料。此时，本发明的圆环形能量选择表面等效于离散的金属单元阵列，处于传输状态，可以有效的传输低能量的电磁信号。当波导中传输的电磁信号的强度增大时，二氧化钒两端感应电压增大，达到二氧化钒相变电压值，二氧化钒由介质态变成金属态，本发明的圆环形能量选择表面此时变成金属网状结构。对于圆形波导而言，其波导直径减小，低于TE₁₁和TM₀₁模的截止波长，因此TE₁₁和TM₀₁模的信号被截止，电子系统受到有效保护。

为进一步说明本发明的上述效果，对其作相应的举例说明。

如图5所示，在本实施方式中，采用长度和宽度均为4mm，连接臂宽度为0.5mm的十字金属贴片221，长度为1mm，宽度为0.5mm的相变材料填充段222构造出环形网状结构22，其中，相变材料填充段222所采用的材料为二氧化钒，其相变场强为38.4kV/m。

进一步的，圆形波导采用的内径为160mm，厚度为1mm。

在本实施方式中，通过选取不同金属圆环21的直径，可以获得在1.45-1.55GHz频率下，针对TE₁₁和TM₀₁模式的高功率脉冲不同传输系数。其中，金属圆环21选取的内径为20mm、40mm和60mm。

图6为金属圆环21内径为20mm的仿真结果。图7为金属圆环21内径为40mm的仿真结果。图8为金属圆环21内径为60mm的仿真结果。其仿真结果如图6、图7以及图8所示。当波导中传输的电磁信号强度较小时，圆环形能量选择表面此时处于传输状态，当金属圆环21的直径分别为20、40、60mm时，对圆波导在1.5GHz处的TE₁₁模式以及TM₀₁模式的电磁波的传输系数均小于-1dB，具有良好的对低功率电磁波传输的作用。而当波导中传输的电磁信号强度增大时，圆环形能量选择表面此时处于防护状态，当金属圆环21的内径分别为20、40、60mm时，对圆波导在1.5GHz处的TE₁₁模式的传输系数分别为-21.9dB、-15.9dB、-7.78dB，对圆波导在1.5GHz处的TM₀₁模式的传输系数分别为-11.6dB、-16.5dB、-15.91dB。可见，本方案通过设计不同的金属圆环21内径可实现针对圆形波导在1.5GHz处的不同TE₁₁模式和TM₀₁模式的防护效果。

上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于圆形波导的圆环形能量选择表面，其特征在于，包括：外边缘为圆形的介质基板（1），设置在所述介质基板（1）一侧的电磁感应结构层（2）；

所述电磁感应结构层（2）包括：金属圆环（21）和布置在所述金属圆环（21）与所述介质基板（1）外边缘之间的环形网状结构（22）；

所述环形网状结构（22）的内环边与所述金属圆环（21）相导通；

所述环形网状结构（22）的外环边与所述介质基板（1）的外边缘相齐平的设置，用于与圆形波导的内壁相导通；

所述环形网状结构（22）包括：规则阵列的多个十字金属贴片（221），用于连接所述十字金属贴片的相变材料填充段（222）；

所述十字金属贴片（221）呈矩形阵列的设置，且相邻的所述十字金属贴片（221）采用所述相变材料填充段（222）相连接；

处于所述环形网状结构（22）内环边的所述十字金属贴片（221）和所述相变材料填充段（222）分别与所述金属圆环（21）相连接；其中，处在所述环形网状结构（22）内环边的所述十字金属贴片（221）和所述相变材料填充段（222）基于所述金属圆环（21）外边缘的形状进行匹配的切除设置；

处于所述环形网状结构（22）外环边的所述十字金属贴片（221）和所述相变材料填充段（222）分别与所述圆形波导的内壁相连接；其中，处在所述环形网状结构（22）外环边的所述十字金属贴片（221）和所述相变材料填充段（222）基于所述介质基板（1）外边缘的形状进行匹配的切除设置；

处于所述环形网状结构（22）内环边和处于所述环形网状结构（22）外环边的所述十字金属贴片（221）采用导电胶与所述金属圆环（21）和所述圆形波导的内壁粘接；

所述介质基板（1）、所述金属圆环（21）和所述圆形波导的内壁采用介电粘贴剂粘连；

处于所述环形网状结构（22）内环边和处于所述环形网状结构（22）外环边的所述相变材料填充段（222）采用介电粘贴剂与所述金属圆环（21）和所述圆形波导的内壁粘接。

2.根据权利要求1所述的圆环形能量选择表面，其特征在于，所述金属圆环（21）与所述介质基板（1）同轴的设置。

3.根据权利要求2所述的圆环形能量选择表面，其特征在于，所述导电胶的粘接厚度为0.1~0.3mm，粘度为1800~2000cps，体积电阻率为9×10^-3Ω•cm；

所述介电粘贴剂的粘接厚度为0.1~0.3mm，粘度为1800~2000cps。

4.根据权利要求3所述的圆环形能量选择表面，其特征在于，所述十字金属贴片（221）长度为4mm，宽度为4mm；

所述十字金属贴片（221）具有四个相互垂直设置的连接臂，且所述连接臂的宽度为0.5mm。

5.根据权利要求4所述的圆环形能量选择表面，其特征在于，所述金属圆环（21）的内径d满足：60mm≥d≥20mm，径向宽度为：1mm。

6.根据权利要求5所述的圆环形能量选择表面，其特征在于，所述相变材料填充段（222）的长度为1mm；

所述相变材料填充段（222）采用二氧化钒填充段，其介质态时的介电常数为9，金属态时电导率为50s/m。

7.一种采用权利要求1至6任一项所述的应用于圆形波导的圆环形能量选择表面的圆形波导，其特征在于，包括：圆形波导主体（a），设置在所述圆形波导主体（a）内的圆环形能量选择表面（b）；

所述圆形波导主体（a）可在1.45至1.55GHz的范围内传输TM₀₁模式以及TE₁₁模式；

所述圆环形能量选择表面（b）包括：外边缘为圆形的介质基板（1），设置在所述介质基板（1）一侧的电磁感应结构层（2）；

所述电磁感应结构层（2）包括：金属圆环（21）和布置在所述金属圆环（21）与所述介质基板（1）外边缘之间的环形网状结构（22）；

所述环形网状结构（22）的内环边与所述金属圆环（21）相导通；

所述环形网状结构（22）的外环边与所述圆形波导主体（a）的内壁相导通。